超宽路面沥青混凝土面层施工质量控制研究

[12-11 16:59:19]   来源:http://www.tmgc8.com  公路工程   阅读:3267

【摘 要】 超宽沥青混凝土路面的施工已较普遍,但对其施工工艺的研究相对滞后,施工中出现了一些工艺问题影响了公路的质量和服务性能。本文结合工程实践,对超宽沥青混凝土路面的施工工艺进行了研究与探讨,提出分步控制措施,以保障路面质量。
     【关键词】 沥青混凝土路面 超宽路面 施工工艺 分步控制
     随着经济和社会的发展,市政道路建设进入了前所未有的快速发展时期,尤其是随着社会车辆和私家车数量的快速增加,人们对城市道路的通行能力的要求越来越高。为保障道路畅通,满足日益增长的交通需求,一大批城市道路陆续由原来的4-6车道拓宽改造成为8-10车道甚至更宽。面对道路超宽沥青混凝土路面的施工如何控制其施工工艺,有效避免超宽沥青混凝土路面经常出现的“路面波浪和路拱凹陷”现象,确保其具有良好的平整度、横坡度等使用性能,是目前道路建设、施工和管理面临的一项重要难题。最近几年,河南省的一些大中城市的建设部门对主干线道路陆续进行了拓宽改造,并对超宽沥青混凝土路面施工工艺进行了一些有益的研究与探索,总结并积累了一些经验。本文结合工程实践对其做些探讨。
    一、工程概况
    许继大道是许昌市的主干道之一,老路为4车道,由于交通量增长迅速,塞车现象时常发生,一定程度上影响和制约了许昌市经济的发展,2001年确定对其进行拓宽改造。改造路段全长4.74km,由原有四车道改造为八车道,全宽86m。横向布幅为:中央设40m快车道十2×4m绿化分隔带十2×5m慢车道(辅道)十2×6m人行道,道路两侧各设8m绿化带。拓宽部分路面结构为:11.5cm沥青混凝土路面十18cm水泥稳定碎石十30cm14%灰土基层;拓宽部分主线沥青混凝土面层结构为:6cmAC—25I型沥青混凝土下面层,4cmAC—20I型沥青混凝土中面层,1.5cmAK一l3A抗滑表面;老路部分为4cm AK一I3A抗滑表层下加找平层。
    二、施工要求及淮备
   (一)路面工程目标要求
    1、路面质量符合国家有关质量标准的要求,有关技术指标从高从严要求,道路建材、施工工艺满足相应规范要求。
     2、路面面层平整、密实,避免出现“路面波浪和路拱凹陷现象”。
     3、为保障外观质量,尽量避免或减少路面纵向施工缝。
    (二)路面施工准备工作
    1、道路建材。原材料的选取对生产沥青混凝土面层混合料的质量至关重要,是确保沥青混凝土面层质量的关键。通过对原材料大量的试验和对比工作,研究确定了粗、细集料及填料,其各项指标均优于规范要求的料源。中上两层面层沥青采用高性能的改性沥青,以达到更好的高温稳定性和耐久性。
    2、配合比设计。鉴于超宽幅路面水的滞留时间长、水损害的潜在威胁较大的实际情况,在配合比设计时要求是路面不透水、抗车辙能力强、具有良好的抗滑性能。针对AK—13A抗滑层易透水的特点,在满足规范要求的前提下,我们借鉴了国外先进路面设计理论。对上面层AK一13A的设计级配曲线进行了适当调整,至规范允许的上限。为进一步达到抗水损害的目的,混合料中加入了适量的生石灰粉。以提高其抗剥落能力;中面层配合比在保证其低孔隙率的同时,通过调整级配,提高其动稳定度。同时,根据工程实际情况相应增加了改性沥青规范中规定的部分试验。室内试验结果证明,由于选取了优质原材料和改性效果较好的改性沥青,试件空隙率较低,动稳定度及冻融试验均大于规范规定的标准,达到了较为理想的效果。
    (三)现场准备
    1、人员定岗培训。对上面层宽幅施工人员进行规范化教育。作业面拌和、运输、摊铺、碾压、接缝工序定岗定人,人员不得随意更换。机械手、驾驶员要求操作熟练、规范、准确,服从现场人员指挥。
    2、机械准备。对拌和机、摊铺机、压路机、运输车辆等主要设备进行全面维修、保养,保证在施工工期间顺利运行。
    3、加强组织管理。强调拌和厂与现场配合协调,避免出现供料不足造成摊铺机待机或供产过剩造成混合料温度下降等情况,要形成连续稳定的工作流程。
    三、施工过程控制
    (一)沥青混合料配合比www.tmgc8.com
    1、拌和厂要严格按生产配合比确定的生产参数进行作业,不得随意调整参数,确保严格按照试验指导施工,中上面层禁止使用回收矿粉。
    2、应严格执行粘一温曲线,出料温度控制在180℃—85℃。
    3、每盘料拌和时间不得低于40s。
    4、拌和机配备打印机,要逐盘打印。
   (二)沥青混合料运输
    1、对沥青混合料运输的基本要求是确保混合料的保温、不离析和具有足够的运量,每辆车必须备防雨、保温用具。
    2、装料时汽车应前后移动,减少混合料离析。
    3、正常摊铺作业时,车辆应在摊铺机前10m-30m处停住,应有5台车辆等候摊铺,卸料过程料车应挂空档,靠摊铺机推动前进,不得撞击摊铺机,升降不要一次升顶,要与摊铺机配合,以确保连续的摊铺和较好的平整度。
    (三)沥青混凝土路面施工工艺控制
    1、下承层清扫。由于改建工程不能进行完全的封闭施工,下承层污染比较严重,要求对下承层采用水刷、人工清扫和空压机相结合的方法进行彻底清理,对面积较大,通车时间较长的路段可洒布0.2-0.3kg/㎡的粘层沥青,确保路面各结构层具有良好的层间连续性能。
    2、避免出现“路面波浪”的工艺控制。鉴于老路面纵坡、平整度、横坡度等均有不同程度的下降,且拓宽改造时又要充分利用老路面的实际,找平层的施工尤为重要。在拓宽基层施工完成后,对道路横断面进行一次全面抄平,在同一横断面的中线、边线、新老路结合部左右两侧共7个点位进行测量,纵向每10m一个断面,特殊位置加密布点,准确确定下面层及找平层的施工标高。下面层施工采用挂线施工措施,找平层施工按照与拓宽中下面层施工顺序同步实施,确保其有效施工厚度,否则予以铣刨或用上层材料找平。在中面层施工前按上述要求再进行一次抄平,局部予以调整,中面层施工采用挂线施工措施。经过2次抄平和挂线施工,从工程实践看控制“路面波浪”的措施取得成功。
    3、生产配合比的控制。对于超宽路面,往往1台拌和机的生产能力无法与两台摊铺机的铺筑能力相匹配,需要两台以上的拌和机,每台拌和机除严格进行生产配合比调整外,对同一类型的沥青混合料,还应尽量采用统一的料源,尽可能减小级配曲线上同一筛孔的通过量偏差,马歇尔标准密度偏差应控制在1%以内。否则,两台拌和机不得向同一作业面供料,以避免不同料源的同一断面出现压实不均匀现象,防止日后发生“路面波浪和路拱凹陷现象”。
    4、“奥平板多点拟合法”确保超宽路面具有良好的路拱。路拱设计为9.2m圆曲线抛物线,不是较常见的市政道路路面的折线形式。虽然摊铺机加工厂商可以生产可调爽平板的摊铺机,但专门加工需要时间,建设工期不允许,根据工程实际,经建设各方多次研究、探讨,最终确定了双机联机半幅摊铺的“奥平板多点拟合”施工方案。边部摊铺机组装l2m,中间摊铺机组装成8m左右,路拱施工宽度由原设计的9.2m适当调整至8m,摊铺机留拱厚1.8cm,热变量1.6cm,总留量3.4cm。碾压时根据需要初压由路中心至5m范围,与规范规定要求不同,采用从高侧向低侧碾压方式;5m至路缘部分按规范要求从低侧向高侧进行碾压;复压、终压从路缘至中心由低侧到高侧。工程实践证明路拱能够满足设计要求。
    5、减少路面纵向施工缝,提高横缝质量。保证完整路面达到高质量的标准,沥青混合料的摊铺是面层工程质量的重要环节。路面外露纵横施工缝在一定程度上影响了路面的外观质量,为减少路面纵向施工缝,通常采用联机作业方式,但是,热接缝外露也在一定程度上影响了路容。在该工程中我们根据路面标线的位置适当调整摊铺机的宽度,使接缝位置尽量与标线位置一致,用道路标线覆盖纵向施工缝。上面层摊铺时,边部摊铺机组装12m,中间摊铺将中间8m摊铺机调整为2次,一幅为8.425m,一幅为7.575m(半幅宽20.425m,半幅宽19.575m),冷接缝在施工前纵向打出施工线,切割整齐、顺直,并涂刷粘油,保证其直顺度。这样,热接缝和冷接缝2条纵向接缝均位于相应位置的道路标线下面,无外露接缝现象,起到了既美观又保证质量的双重效应。横接缝处理采用平接缝,2台摊铺机相差10m.当晚将坡下部分用切缝机切除,切缝必须平直。清理干净后涂刷粘层沥青。第二天严格操作接缝程序,奥平板充分预热,下垫均匀3块木块,其厚度为松铺厚度与压实厚度之差,前沿与切缝对齐,慢慢起步。要安排专职人员、专职压路机进行横缝处理。www.tmgc8.com
    6、摊铺与碾压
    面层摊铺质量是提高表面平整度的关键。两台摊铺机均为ABG-423型履带式机,平衡梁要求大于15m,以保证消除下承层局部不平整,摊铺机振动频率调整为3.5级,摊铺速度2m/min,以期有较好的平整度和较高的初压密实度(>85%)。两台摊铺机联机作业,间距为5-l0m,前摊铺机螺旋送料器留0.5m左右,由后摊铺机一次找齐,防止接缝处离析发生。摊铺前平板加热到130℃以上方可摊铺。由于摊铺机的停顿,将导致摊铺机混合料的温度不一致,影响平整度指标,故要合理地安排拌和能力和运输能力,保证两台摊铺机在合理的预定摊铺进度内均可连续。
    碾压是沥青混凝土面层施工的最后一道工序,也是影响最终压实度、路拱度、表面平整度等技术指标的最重要的工序。由于宽幅路面的碾压操作面大,改性沥青粘性较高,故碾压采用3台DD—110型压路机,紧跟压实,碾压时要做好明显标记,防止漏压。混合料初压温度保证大于160℃终压温度保证不低于120℃。由于路拱的要求初压工艺与规范要求有所调整,复压、终压严格按规范要求操作碾压,碾压时不得来回振动压实,压实进程中采用梯队形式碾压,不得采用首尾相接的纵列方式。压实中应严禁压路机制动急停,随意停放,碾压时慢开起步,防止推移,严禁压路机操作手随意调整振动系数,碾压组合确定后不得随意变动,要严格控制压实速度和遍数。
    四、工程技术指标检测情况
    工程竣工后,根据建设程序的规定,许昌建委质量监督站委托具有独立检测资质的检测单位进行全面的质量检测。其结论是:路面平纵顺适。横坡度符合设计要求,路拱有明显圆曲弧线,较好地解决了超宽路面极易出现的“路面波浪”和路拱凹陷问题;路面平整度分值平均为0.075mm。构造深度、摩擦系数等符合规范规定的抗滑指标要求。

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